Für meine Eltern und Ali Zieme

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1 Für meine Eltern und Ali Zieme

2 Ergebnisse bei modularen Megaendoprothesen im Bereich der unteren Extremitäten Literaturauswertung und eigene Kasuistik (MML-System) Dissertation zur Erlangung des akademischen Grades Dr. med. an der Medizinischen Fakultät der Universität Leipzig eingereicht von: Almut Zieme, geb. Baehnisch Geburtsdatum / Geburtsort: / Leipzig angefertigt an: Universität Leipzig / Medizinische Fakultät / Klinik für Orthopädie, Unfallchirurgie und Plastische Chirurgie Betreuer: Prof. Dr. med. habil. Georg Freiherr von Salis-Soglio Mitbetreuer: Dr. med. Mohamed Ghanem, Dr. med. Dirk Zajonz Beschluss über die Verleihung des Doktorgrades vom:

3 Bibliografische Beschreibung Zieme, Almut Ergebnisse bei modularen Megaendoprothesen im Bereich der unteren Extremitäten Literaturauswertung und eigene Kasuistik (MML-System) Universität Leipzig, Dissertation 88 S., 78 Lit., 26 Abb., 4 Tab., 1 Anlage Referat: Modulare Megaendoprothesensysteme dienen der Überbrückung sehr großer Knochendefekte und gehören mittlerweile in der Tumorbehandlung wie auch in der Revisionsendoprothetik zu etablierten Behandlungsmethoden in der Orthopädischen Chirurgie. Im ersten Teil dieser Arbeit wird anhand der publizierten Literatur ein umfassender Überblick über wichtige Aspekte bei Megaendoprothesen gegeben (Geschichte, Indikationen, Charakteristika, Ergebnisse). Im zweiten Teil erfolgt im Rahmen der eigenen Erhebungen die Auswertung eines Patientengutes von 104 Patienten (114 Operationen), welche in den Jahren in der Orthopädischen Universitätsklinik Leipzig mit dem modularen Megaendoprothesensystem MML (Modularsystem München-Lübeck) an den unteren Extremitäten versorgt wurden. Die Ergebnisse wurden anhand der Krankenakten ausgewertet und mithilfe eines Erhebungsbogens standardisiert erfasst. Bei den Indikationen dominierten Tumoren mit 39,5 %, gefolgt von Revisionsoperationen aufgrund von TEP-Lockerungen (33,3 %), periprothetischen Frakturen (21,9 %), primären Frakturen (16,7 %), Pseudarthrosen (6,1 %) und Resektionen nach Infektionen (6,1 %). Die häufigste Lokalisation stellte der proximale Femurersatz dar (65,8 %). Insgesamt bewegte sich die Komplikationsrate mit 38,6 % im Bereich der Angaben der Literatur. Allerdings sind die Ergebnisse in der Literatur heterogen dokumentiert. Eine standardisierte Erfassung der Komplikationen würde zu einer deutlich besseren Vergleichbarkeit führen. In unseren Erhebungen war die Infektion die zweithäufigste Komplikation (12,3 %). Die Luxation nahm in unserem Patientengut mit 25,6 % den größten Stellenwert ein, war jedoch im Verlauf meist besser zu beherrschen als Infektionen. Des Weiteren kam es zu periprothetischen Frakturen (3,5 %), Lockerungen (3,5 %), einem Endoprothesenbruch (0,9 %) und einer deutlichen anhaltenden Bewegungsstörung (0,9 %). Bei der Versorgung mittels modularer Megaendoprothesen handelt es sich um komplikationsträchtige Eingriffe. Gemessen an den oftmals schwierigen Ausgangssituationen bewegen sich jedoch die Komplikationsraten in einem akzeptablen Bereich. Insbesondere die Infektion der Megaendoprothese stellt eine schwerwiegende Komplikation dar und resultiert oft in komplizierten Verläufen, bis hin zum Verlust der Extremität. Somit muss der Infektprävention besonders große Beachtung geschenkt werden. Modulare Endoprothesen stellen eine wichtige und nützliche Therapieform dar, wobei die Indikation für einen solchen Eingriff angesichts der teils schwierigen Verläufe mit äußerster Sorgfalt gestellt werden sollte. Die Verwendung modularer Endoprothesensysteme sollte erfahrenen und spezialisierten Zentren vorbehalten sein.

4 Inhaltsverzeichnis I Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis... I Tabellenverzeichnis... V Abbildungsverzeichnis... VI Abkürzungsverzeichnis... VIII 1 Einführung und Aufgabenstellung Modulare Megaendoprothesen Definition Geschichte Indikationen Modulare Megaendoprothesen Charakteristik und Ergebnisse Modulares Endoprothesensystem München-Lübeck (MML-System) KMFTR /HMRS (Kotz-Modular-Femur-Tibia-Reconstruction-System/Howmedica- Modular-Reconstruction-System) MUTARS (Modular Universal Tumor and Revision System) Megasystem C, Tumor- und Revisionssystem HSS(Hospital for Special Surgery)-modular linked system /FINN STANMORE GUEPAR -Endoprothese Weitere Megaendoprothesensysteme Eigene Untersuchungen Materialien und Methoden Ergebnisse Charakteristika des Patientengutes Alters- und Geschlechtsverteilung... 23

5 Inhaltsverzeichnis II Seitenverteilung Body-Mass-Index Indikationen Tumoren als Indikation Voroperationen Lokalisation der Endoprothese Charakteristika der mehrfach mit einer MML-Endoprothese versorgten Patienten Stationärer Aufenthalt bei MML-Endoprothesenimplantation OP-Dauer Muskel- und Sehnenrefixation, Trevira-Anbindungsschlauch Intraoperative Komplikationen Stationäre Liegedauer Postoperative Komplikationen während des stationären Aufenthaltes Keimbefunde Implantatlage Reoperationen während des stationären Aufenthaltes Mobilisation Poststationärer Verlauf Poststationäre Komplikationen Erneuter Eingriff poststationär Ausführliche Übersicht über die Komplikationen Chirurgische Komplikationen und ihr Verlauf Endoprothesenkomplikationen und ihr Verlauf Geschlechtsspezifische Unterschiede bei den Komplikationen (stationär und poststationär zusammengefasst) Altersunterschiede beim Auftreten von Komplikationen Einfluss des BMI auf die Komplikationen... 38

6 Inhaltsverzeichnis III Zusammenhänge zwischen der Indikation und Komplikationen Zusammenhänge zwischen Voroperationen und Komplikationen (stationär und poststationär zusammengefasst) Komplikationen und Lokalisation der eingesetzten modularen Endoprothese Letzter Untersuchungsbefund Zeitpunkt der letzten Untersuchung Schmerzen Beweglichkeit Gehfähigkeit Röntgenbefunde Diskussion Diskussion der Datenerhebung Diskussion der Ergebnisse Allgemeine Angaben Präoperative Angaben Intraoperative Komplikationen Postoperative Komplikationen Poststationäre Komplikationen Zusammenhänge Resümee Zusammenfassung Literaturverzeichnis Anlage Erklärung über die eigenständige Abfassung der Arbeit Lebenslauf und wissenschaftlicher Werdegang... Fehler! Textmarke nicht definiert.

7 Inhaltsverzeichnis IV Danksagung... Fehler! Textmarke nicht definiert.

8 Tabellenverzeichnis V Tabellenverzeichnis Tab. 1: Indikationen zur Versorgung mit einem MML-System Tab. 2: Indikationen für eine Reoperation während des stationären Aufenthaltes Tab. 3: Komplikationen im poststationären Verlauf Tab. 4: Eingriffe im poststationären Verlauf... 35

9 Abbildungsverzeichnis VI Abbildungsverzeichnis Abb. 1: Defektüberbrückungen an den unteren Extremitäten 3 Abb. 2: Erste distale Femurprothese (Wien 1964) 5 Abb. 3: Modularer Keramikbausatz für den Humerus 6 Abb. 4: Proximaler Femurersatz bei pathologischer Femurfraktur 8 Abb. 5: Distaler Femurersatz bei periprothetischer Fraktur 9 Abb. 6: Modularsystem München-Lübeck (MML) 10 Abb. 7: Globular Modular Reconstruction System (GMRS) 15 Abb. 8: Das modulare MUTARS-System 17 Abb. 9: Das Megasystem C, Tumor- und Revisionssystem 19 Abb. 10: Alter bei Männern und Frauen bei OP im Vergleich 24 Abb. 11: Altersverteilung zum Zeitpunkt der Operation 24 Abb. 12: Verteilung der Metastasen im untersuchten Patientenkollektiv 26 Abb. 13: Verteilung der Primärtumoren im untersuchten Patientenkollektiv 26 Abb. 14: Art der Voroperation 27 Abb. 15: Lokalisation des Endoprothesenersatzes 28 Abb. 16: Ewing-Sarkom, Versorgung mit einem Femurtotalersatz 28 Abb. 17: Intraoperative Komplikationen 29 Abb. 18: Art der postoperativen chirurgischen Komplikationen während des stationären Aufenthaltes 30 Abb. 19: Keimbefunde nach stationärer postoperativer Punktion 31 Abb. 20: Keimnachweise bei OP 31

10 Abbildungsverzeichnis VII Abb. 21: Altersverteilung bei OP 37 Abb. 22: Verteilung des BMI 38 Abb. 23: Zeitpunkt der letzten Untersuchung nach OP 40 Abb. 24: Abb. 25: Beweglichkeit nach proximalem Femurersatz zum Zeitpunkt der letzten Untersuchung 41 Beweglichkeit nach distalem Femurersatz zum Zeitpunkt der letzten Untersuchung 42 Abb. 26: Implantatbruch bei proximalem Femurersatz 49

11 Abkürzungsverzeichnis VIII Abkürzungsverzeichnis A. Arteria Abb. BGBl BMI CA CCD-Winkel CoCrMo d Fa. GMRS h HMRS HSS HTEP ISOLS kg KMFTR KTEP Lig. Lit. LPS m Med. Met min mm MML Abbildung[en] Bundesgesetzblatt Body-Mass-Index Carcinoma, Karzinom Centrum-Collum-Diaphysen-Winkel Kobalt-Chrom-Molybdän Tag[e] Firma Global-Modular-Replacement-System Stunde[n] Howmedica-Modular-Reconstruction-System Hospital for Special Surgery Hüftgelenkstotalendoprothese International Society of Limb Salvage Kilogramm Kotz-Modular-Femur-Tibia-Reconstruction-System Kniegelenkstotalendoprothese Ligamentum Literaturangabe[n] Limb Preserving System Meter Mediakmentöse Metastase Minute[n] Millimeter Modulares Endoprothesensystem München-Lübeck

12 Abkürzungsverzeichnis IX MPG Medizinproduktegesetz MRS Modular Replacement System MRSA Methicillin-resistenter Staphylococcus aureus MUTARS Modular Universal Tumor and Revision System N. Nervus OP Operation OSS Oncology Salvage System S. Seite[n] Std. Dev. Standard Deviation, Standardabweichung Tab. Tabelle[n] TEP Totalendoprothese TiAl6V4 Titanlegierung TiAl6V4 u. a. unter anderem UAST Unterarmgehstütze[n] vs. versus WHO World Health Organization, Weltgesundheitsorganisation z. B. zum Beispiel Z. n. Zustand nach

13 1 Einführung und Aufgabenstellung 1 1 Einführung und Aufgabenstellung Modulare Endoprothesensysteme gehören heute in der Primär- und Revisionsendoprothetik zum Standard in der Orthopädischen Chirurgie. Eine besondere Gruppe stellen die sogenannten Megaendoprothesen dar. Diese dienen der Überbrückung großer Defekte an den langen Röhrenknochen und am Becken. Sie können im Bereich der oberen und unteren Extremitäten zum Einsatz kommen (von Salis-Soglio 2010). Diese Arbeit befasst sich mit der Versorgung mittels einer Megaendoprothese an den unteren Extremitäten. Primär wurden modulare Megaendoprothesen für die Behandlung von Tumoren konzipiert. Auf diesem Gebiet konnten bisher auch die meisten Erfahrungen gesammelt werden. Mittlerweile ist es allerdings zu einer deutlichen Ausweitung der Indikationen für Megaendoprothesen gekommen. Andere große Defektsituationen, insbesondere bei Wechseloperationen, lassen sich mit Ihnen besser beheben als mit einteiligen Spezialimplantaten. Insbesondere bei Implantatlockerungen oder periprothetischen Frakturen mit ausgedehnten knöchernen Substanzdefekten oder Destruktionen stellen sie eine wichtige Option dar (Dean et al. 2012). Auch bei der Behandlung von Pseudarthrosen werden sie verwendet (Anagnostakos und Kohn 2010). Modulare Megaendoprothesensysteme ermöglichen somit Lösungen selbst in schwierigsten Fällen, in denen früher nur unbefriedigende Resektionsarthroplastiken oder aber Amputationen möglich waren. So gewinnen sie in der Revisionsendoprothetik immer mehr an Bedeutung (Foo et al. 2011, von Salis-Soglio 2010, Hardes et al. 2009). Bei einer steigenden Tendenz der Primäreingriffe ist auch mit einer weiteren Zunahme der Revisionen zu rechnen (Ascherl 2010). Megaendoprothesen können in diesen Fällen aufgrund ihrer einfachen Handhabung und ihres breiten Handlungsspielraums gute Lösungsmöglichkeiten bieten. Jedoch ist die Indikation für einen Einsatz einer solchen modularen Megaendoprothese sehr streng zu stellen (von Salis-Soglio et al. 2010). Es handelt sich um große und komplikationsträchtige Eingriffe, bei denen immer auch die begrenzten Rückzugsmöglichkeiten berücksichtigt werden müssen. Aufgrund zahlreicher Unterschiede zur primären Endoprothetik, wie eine größere Oberfläche der Implantate, ausgedehnte Zugänge, eine längere Operationsdauer, höhere Blutverluste und oft schwere Begleiterkrankungen der Patienten, geht die Versorgung mittels Megaendoprothesen mit höheren Komplikationsraten einher (Anagnostakos und Kohn 2010). Im besonderen Maße gilt dies für die Infektion bei liegender Megaendoprothese, die in einem hohen Prozentsatz letztlich in einer Amputation der betroffenen Gliedmaße mündet. Vor diesem Hintergrund wurde die vorliegende Arbeit konzipiert. Zum einen soll anhand der Literatur ein umfassender Überblick über die wichtigsten Aspekte bei Megaendoprothesen im Bereich der unteren Extremitäten gegeben werden. Zum anderen erfolgt im Rahmen der eige-

14 1 Einführung und Aufgabenstellung 2 nen Erhebungen die Auswertung eines großen Patientengutes, welches im Zeitraum von September 1994 bis Dezember 2011 in der Orthopädischen Universitätsklinik Leipzig mit dem modularen Megaendoprothesensystem MML (Modularsystem München-Lübeck) im Bereich der unteren Extremitäten versorgt worden ist. Die besondere Zielsetzung dieser Arbeit bestand in der Beantwortung folgender Fragen: 1. Wie sind die Ergebnisse im eigenen Patientengut zu bewerten? Welches sind die wesentlichen intraoperativen, postoperativen und poststationären Komplikationen? 2. Bestehen Korrelationen zwischen den eingetretenen Komplikationen und verschiedenen erfassten Faktoren (u. a. Geschlecht, Alter, Body-Mass-Index [BMI], Indikation, Voroperationen, Lokalisation)? 3. Wie sind die eigenen Ergebnisse im Vergleich mit den verfügbaren Literaturangaben zu bewerten? 4. Ergeben sich aus der vorgenommenen Analyse Schlussfolgerungen, beispielsweise bezüglich der Indikationsstellung oder operationstechnischer Aspekte?

15 2 Modulare Megaendoprothesen 3 2 Modulare Megaendoprothesen 2.1 Definition Ein Superlativ modularer Endoprothesensysteme sind die sogenannten Megaendoprothesen. Das sind großdimensionierte Implantate, die primär für die Tumorchirurgie entwickelt wurden und für die Überbrückung bzw. den Ersatz größter Knochendefekte geeignet sind (siehe Abbildung 1) (Plitz 2010, Nelson et al. 2003, Dorr 2002). Abb. 1: Defektüberbrückungen an den unteren Extremitäten (mit freundlicher Genehmigung der Fa. Orthodynamics GmbH, Lübeck) Laut der Definition des Medizinproduktegesetzes (MPG) handelt es sich bei Megaimplantaten um sog. Sonderanfertigungen, die jedoch keiner Baumusterprüfung unterliegen (Plitz 2010). Aus dem MPG zitiert lautet die Definition für Sonderanfertigungen: Mit Sonderanfertigungen sind alle Medizinprodukte, ausgenommen In-vitro-Diagnostika, die nach schriftlicher Verordnung eines Arztes oder einer sonst auf Grund ihrer beruflichen Qualifikation rechtlich hierzu befugten Person unter ihrer Verantwortung nach spezifischen Auslegungsmerkmalen eigens angefertigt werden und zur ausschließlichen Anwendung bei einem namentlich genannten Patienten bestimmt sind ( 3Absatz 8 1.Abschnitt MPG). Megaim-

16 2 Modulare Megaendoprothesen 4 plantate müssen starke Beanspruchungen standhalten. Somit muss ein Kompromiss zwischen sicherer Verankerung und möglichst geringer Knochenresektion gefunden werden. Die richtige Dimensionierung lasttragender Strukturen stellt eine große Herausforderung bei den Megaimplantaten dar (Plitz 2010). Nach dem Baukastenprinzip bestehen die Systeme aus einzelnen Modulen, wobei die Teile konisch miteinander verklemmt oder verschraubt werden und zusätzlich durch Schrauben gesichert werden können. Aufgrund der Modularität lassen sich im Bereich der unteren Extremitäten Teile des proximalen und distalen Femurs, Teile der Diaphyse, die proximale Tibia sowie das komplette Femur ersetzen. All dies ist auch während der Operation variierbar. Die Implantatkomponenten sind in unterschiedlichen Durchmessern und Längen verfügbar und gewährleisten so eine an die jeweilige Defektsituation angepasste Rekonstruktion. Somit ist eine individuelle Anpassung an die jeweiligen intraoperativen Gegebenheiten ohne Zeitverlust möglich. Mittlerweile sind speziell angefertigte Implantate ( Custom-made-Implantate ) durch diese modular aufgebauten Megaendoprothesensysteme nahezu ersetzt worden (von Salis-Soglio et al. 2010, Gradinger und Gollwitzer 2006). Eine Kopplung der modularen Megaendoprothesen mit bereits liegenden Implantaten ist über Adapter möglich (Balke et al. 2009). Wegbereiter dieser Entwicklung waren vor allem Kotz (Kotz 1993, Kotz et al. 1986) und Winkelmann (Winkelmann 1995). Ihr Wissen förderte die Weiterentwicklung modular aufgebauter Megaendoprothesensysteme entscheidend.

17 2 Modulare Megaendoprothesen Geschichte Die Suche der Chirurgen nach Möglichkeiten, Amputationen bei bösartigen Knochentumoren der Extremitäten zu vermeiden, geht bis in die frühen 20er Jahre des letzten Jahrhunderts zurück (Kotz 1993, Linberg 1928) wurde das erste große metallische Implantat, bestehend aus Vitallium, von Austin Moore (Moore und Bohlmann 1943) bei einem Patienten mit einem Riesenzelltumor des proximalen Femurs implantiert (Kotz 2010, Kotz 1993) konnte eine Acrylharzprothese am distalen Femur in Wien implantiert werden (siehe Abbildung 2), bei der es aber nach kurzer Zeit zum Stielbruch kam. Abb. 2: Erste distale Femurprothese (Wien 1964) (aus Kotz 2010) Der Einbau der Prothese am distalen Femur wurde als schwierig beschrieben. Doch obwohl die Patientin nach dem Bruch der Endoprothese nur eingeschränkt gehfähig war, blieb ihr Bein erhalten (Kotz 2010). Martin Salzer erreichte 1966 den ersten großen Fortschritt in der Verwendung von Megaendoprothesen, indem er erfolgreich bei einem parostalen Osteosarkom des proximalen Femurs eine maßgeschneiderte Endoprothese implantierte. Nur zwei Jahre später wurden in Wien bei zahlreichen Patienten Krückstockendoprothesen eingesetzt. Gründe für die Implantation waren Metastasen, aber auch Chondrosarkome, meist des proximalen Femurs. Jedoch waren die Komplikationen noch massiv. Wundheilungsstörungen, Infektionen sowie rasche Rezidive bei Metastasen wurden nach Endoprothesenimplantationen beobachtet (Kotz 2010) entwickelte Salzer das erste modulare Keramiksystem (siehe Abbildung 3). Mit der Einführung eines 3-Komponenten-Endoprothesensystems für die Resektion am proximalen Humerus erreichte Martin Salzer in Wien eine erste Entwicklungsstufe in die Richtung modularer Endoprothesensysteme.

18 2 Modulare Megaendoprothesen 6 Abb. 3: Modularer Keramikbausatz für den Humerus (aus Kotz 1993) Das Endoprothesensystem aus Biokeramik (Aluminiumoxid) wurde für Patienten mit Osteosarkom und Ewing-Sarkom entwickelt (Salzer et al. 1979). In den nächsten neun Jahren überlebten von 17 Operierten nur 4 (23,5 %), wobei diese Ergebnisse vor der Durchführung der Chemotherapie ermittelt wurden. Bei 52 % der Operierten mussten aufgrund von Komplikationen erneute Operationen durchgeführt werden, meist wurden dabei die Endoprothesen entfernt und durch ein modernes modulares Endoprothesensystem ersetzt (Kotz 2010). Dieses neue modulare Endoprothesensystem bestand aus Titan und wurde zusammen mit Custom-made-Endoprothesen in 57 Fällen bis 1990 verwendet. Mit einer Mindestbeobachtungszeit von 2 Jahren waren 36 von 49 Fällen 106,1 Monate tumorfrei (Kotz 1993). Ralph Marcove war schließlich der Erste, der große metallische Implantate auch bei Osteosarkomen der Knieregion verwendete (Marcove et al. 1977). Seit 1975 wurden intensive Erfahrungen mit Custom-made-Implantaten für das distale Femur und für die proximale Tibia an der Universität Wien gesammelt (Kotz 1993). Von 15 Patienten, die mit diesen Custom-made-Endoprothesen behandelt wurden und eine Chemotherapie erhielten, überlebten 11 (73,3 %). Nur bei einer Patientin musste das Bein wegen einer Infektion nach Bestrahlung amputiert werden. In allen andern Fällen blieben die Extremitäten erhalten, lediglich eine spätere Operation mit Wechsel auf moderne Systeme war nötig (Kotz 2010). Allerdings waren diese Custom-made-Implantate teuer in der Anfertigung und zudem nur unter großem Zeitaufwand herzustellen. Durch die teils verzögerte Therapie wurden die Ergebnisse verschlechtert (Balke et al. 2009). Im Jahr 1982 (Kotz 1993) war es aufgrund der gesammelten Erfahrungen mit den Custommade-Endoprothesen erstmals möglich, ein modulares Megaendoprothesensystem zu entwickeln, das aus 26 Teilen bestand und unter dem Namen KMFTR ( Kotz-Modular-Femur- Tibia-Rekonstruktionssystem ) bekannt wurde (Kotz 2010). Dieses System konnte für den Ersatz vom Hüftkopf bis zur distalen Tibia in Verlängerungsschritten von 2 cm eingesetzt werden (Kotz 1993). Die zum Standard gewordene präoperative Chemotherapie trug dazu bei, dass das KMFTR-System bei der Behandlung von malignen Knochentumoren weltweit gute Ergebnisse erzielte, da die Tumoren kleiner und besser abgrenzbar wurden und dadurch großzügiger im gesunden Gewebe reseziert werden konnten. Die Anzahl der Amputationen konnte immer weiter minimiert werden (Kotz 2010).

19 2 Modulare Megaendoprothesen 7 Seither wurde versucht, die Therapie durch modulare Endoprothesensysteme zu optimieren. Das erste, von der Mayo-Klinik organisierte, internationale Meeting über Design und Anwendungen von modularen Endoprothesen wurde 1983 in Rochester veranstaltet (Chao und Ivins 1983). Ausgehend von diesem internationalen Zusammenkommen finden seitdem in zweijährigem Abstand Treffen statt, bei dem sich die Teilnehmer über den aktuellen Wissensstand zum Thema Tumorendoprothesen austauschen (Kotz 1993). Seit dem Workshop in St. Malo 1989 wurde dieses Treffen unter dem Namen International Symposium of Limb Salvage bekannt formte sich nach dem Symposium in Montreal die International Society of Limb Salvage (ISOLS). Durch regen Wissensaustausch wurde die Therapie maligner Knochentumoren weltweit in Richtung der Extremitätenerhaltung durch modulare Tumorendoprothesen gelenkt (Chao und Ivins 1983, Kotz 2010).

20 2 Modulare Megaendoprothesen Indikationen Die Indikationen für modulare Megaendoprothesensysteme haben sich ausgehend von der operativen Behandlung von Primärtumoren und Metastasen (siehe Abbildung 4) deutlich erweitert (Balke et al. 2009, von Salis-Soglio 2010). Abb. 4: Proximaler Femurersatz bei pathologischer Femurfraktur (Metastase eines Mammakarzinoms) Für sonstige große knöcherne Defektsituationen stellen modulare Megaendoprothesen mittlerweile ebenfalls eine Behandlungsmöglichkeit dar. In der Revisionschirurgie gewinnen sie immer mehr an Bedeutung (Hardes et al. 2009) wie auch bei bestimmten periprothetischen Frakturen (siehe Abbildung 5, Seite 9) und internen Fixationen (Hattori et al. 2011), da auch in diesen Fällen häufig mit massiven Knochensubstanzverlusten zu rechnen ist (Dean et al. 2012, von Salis-Soglio 2010, Nelson et al. 2003, Haentjens et al. 1996). Die Indikationsstellung einer operativen Versorgung mittels einer modularen Megaendoprothese muss jedoch gut überlegt sein. Megaendoprothesen zeichnen sich durch eine unkomplizierte Handhabung und einen großen intraoperativen Handlungsspielraum aus. Die Patienten sind meist schneller mobilisierbar bei guten funktionellen Resultaten und einer niedrigen Rate an Frühkomplikationen (Parvizi und Sim 2004, Heisel und Bernd 2000, Ritschl et al. 1992). Trotzdem handelt es sich um komplikationsträchtige Eingriffe (von Salis-Soglio 2010, Nelson et al. 2003). In einer Studie von Hattori et al. zeigte sich eine optimale Versorgung mit modularen Endoprothesen bei Knochenmetastasen erst bei einer Lebenserwartung von über 12 Monaten (Hattori et al. 2011). Nachteile modularer Megaendoprothesen zeigten sich in höheren Komplikationsraten wie Infektionen und frühen aseptischen Lockerungen sowie in den limitierten Revisionsmöglichkeiten nach Versagen der modularen Endoprothese (Nelson et al. 2003).

21 2 Modulare Megaendoprothesen 9 Abb. 5: Distaler Femurersatz bei periprothetischer Fraktur Besonderes Augenmerk ist auf die präoperative Planung zu legen, insbesondere bei Revisionseingriffen. Von entscheidender Bedeutung sind dabei die Festlegung der Länge und des Durchmessers des intramedullären Stiels, der Ausschluss vorbestehender Infektionen, mögliche Rekonstruktionen knöcherner Defekte und die Planung der Entfernung bereits liegender Implantate (Parvizi und Sim 2004). Basierend auf radiologischen, klinischen, laborchemischen und ggf. szintigrafischen Ergebnissen sollten verdächtige Befunde präoperativ punktiert werden, um eine Infektion sicher ausschließen zu können (Ascherl 2010, Parvizi und Sim 2004). Neben dem Ausschluss einer Infektion ist die sichere Verankerung der Endoprothese im Knochen bei möglichst geringer Knochenresektion zu gewährleisten (Plitz 2010, Dorr 2002). All diese Punkte sind bei der Indikationsstellung sehr sorgfältig zu bedenken und doch sind letztendlich Entscheidungen über die Feinheiten des operativen Eingriffs intraoperativ zu treffen. 2.4 Modulare Megaendoprothesen Charakteristik und Ergebnisse Neben der Tumorchirurgie bietet die zunehmende Zahl an Revisionseingriffen in der Endoprothetik einen neuen großen Markt für die Verwendung der Megaendoprothesen (Heisel et al. 2006). Demzufolge produzieren nahezu alle orthopädischen Implantatfirmen Modularbzw. Revisionssysteme für die Behandlung von großen Substanzdefekten der unteren Extremitäten.

22 2 Modulare Megaendoprothesen 10 Als Material wird eine Kobalt-Chrom-Molybdän-Gusslegierung (ISO ) verwendet (Dorr 2002). Für die Anfertigung dieser komplexen Gussteile existieren moderne Verfahren, mit deren Hilfe bei vertretbarem Aufwand und Kosten präzise Megaimplantate hergestellt werden können (Plitz 2010) Modulares Endoprothesensystem München-Lübeck (MML-System) Dieses System befindet sich seit 1994 im klinischen Einsatz und wurde von Ascherl und Gradinger in den Jahren 1992 bis 1994 entwickelt (Ascherl et al. 2006, Gradinger und Gollwitzer 2006). Das System besteht aus extraossären Modulen und intramedullär zu implantierenden Stielen. Verbunden werden diese einzelnen Bauteile über konische Verklemmung und zusätzliche Schraubensicherung (siehe Abbildung 6) (von Salis-Soglio et al. 2010). Aufgrund der hohen Modularität des Systems lassen sich Teile des proximalen und distalen Femurs, der Diaphyse sowie das komplette Femur ersetzen. Auch der Ersatz der proximalen Tibia ist mit dem MML-System möglich. Das System für das proximale Femur ist aus einem Trochanterteil in Rechts-links-Version mit Konusadaptern in 0, 10 und 20 bei einer Konusdefinition von 12/14 mm Durchmesser aufgebaut (Gradinger und Gollwitzer 2006). So lässt sich eine breite Variabilität des CCD-Winkels (= Centrum- Collum-Diaphysen-Winkel) erreichen. Ein einfacher Konus bietet alternativ die Möglichkeit der Variabilität über die Kopflänge bzw. Konusbohrungen im Bereich des Kopfes mit Einstellung der Ante- und Retroversion (Gradinger und Gollwitzer 2006). Die Fixation am Trochanter major ist über Krallenplatten, einfache Platten oder eine Schraubensicherung möglich. Verlängerungsmodule für den Femurschaft gibt es in den Längen: 30 mm, 40 mm, 50 mm, 60 mm, 80 mm, 120 mm und 160 mm. Somit ist durch verschiedene Kombinationen eine Abb. 6: Modularsystem München- Verlängerung in 10-mm-Schritten möglich (Gradinger und Lübeck (MML) (mit freundlicher Gollwitzer 2006). Die stufenweise Längenregulation kann Genehmigung der Fa. Orthodynamics GmbH, Lübeck) mithilfe eines konischen Stecksystems gesichert werden. Eine präoperative bzw. intraoperative Auswahl und individuelle Kombination der einzelnen Implantatkomponenten sowie eine Rotations-, Antetorsions- und Kurvationskorrektur ermöglichen eine individuelle Anpas-

23 2 Modulare Megaendoprothesen 11 sungsmöglichkeit (von Salis-Soglio et al. 2010, Ascherl et al. 2006, Gradinger und Gollwitzer 2006). Für den Ersatz des Kniegelenkes wird das Tumor-/Revisionsknie verwendet. Es steht in den Größen small und medium zur Verfügung (Gradinger und Gollwitzer 2006). Bei diesem System ist ein späterer Austausch der Adapter- und Gelenkelemente unter Belassung der implantierten Stiele möglich (von Salis-Soglio et al. 2010). Die Untersuchung von 60 zwischen 1976 und 1996 am Knie aufgrund eines malignen Tumors operierten Patienten ergab, dass eine Revisionsoperation aufgrund mechanischer Probleme in 56,7 % durchgeführt werden musste. Insgesamt kam es zu 58 Revisionen bei 29 Patienten. In 15 % waren Stielbrüche der Endoprothesen dafür verantwortlich. Das durchschnittliche Alter der Patienten betrug zum Zeitpunkt der Revisionsoperationen 33,2 Jahre (Plötz et al. 2002). Von 1993 bis 2001 wurden in der Klinik für Orthopädie und Sportorthopädie am Klinikum rechts der Isar der TU München bei 70 Patienten 70 MML-Knieendoprothesen implantiert. Die Patienten waren mit einem BMI von 26 kg/m² im Durchschnitt übergewichtig. Die häufigste Lokalisation stellte das distale Femur dar. Die operierten Frauen überwogen. Das Verhältnis von rechts zu links war ausgeglichen. Die häufigste Indikation waren Tumorerkrankungen, gefolgt von Endoprothesenwechseloperationen und periprothetischen Frakturen. Sieben Jahre ± 28 Monate nach der Operation (OP) wurden die Patienten nachuntersucht. Es zeigte sich eine Zunahme der Inzidenz von Revisionseingriffen insbesondere der aseptischen Lockerungen die mit der höheren Mobilität des zunehmend jüngeren Patientengutes erklärt wurde. (Gerdesmeyer et al. 2006). Von 38 nachuntersuchten Patienten (54,3 %) mussten bei 27 Patienten (71,1 %) 30 Revisionen durchgeführt werden. Mechanische Komplikationen waren in allen Revisionsfällen der Grund Zudem konnten 89 Patienten in der Orthopädischen Klinik des Klinikums rechts der Isar der TU München zwischen 1997 und 2004 mit einem Tumor-Revisionsknie versorgt werden (Gradinger und Gollwitzer 2006). In keinem Fall kam es zu einem Versagen im Bereich des Implantates selbst. Die Infektionsrate lag bei 3,3 %. Der proximale Femurersatz hatte die höchste Komplikationsrate (10 %). Bei 11 Patienten (12,4 %) war wegen aseptischer Lockerung, Infekt oder Arthrofibrose eine Revisionsoperation notwendig. Dies untermauert, dass das neue Tumor-Revisionsknie einen deutlichen biomechanischen Fortschritt darstellt (Gradinger und Gollwitzer 2006).

24 2 Modulare Megaendoprothesen 12 Unter Verwendung der Adapterstiele und bestimmter Arthrodesemodule ist mit dem MML- System auch eine intramedulläre Arthrodese am Kniegelenk möglich (von Salis-Soglio et al. 2010). Bis zum Jahr 2010 konnten 2118 Patienten mit einem MML-System im Bereich des Beckens und der unteren Extremitäten versorgt werden (von Salis-Soglio et al. 2010). In der Erfassung von von Salis-Soglio et al. (2010) wurden die Daten von 572 Patienten ausgewertet, die zwischen 1994 und 2010 mit einer MML-Endoprothese versorgt wurden. Der Anteil der Frauen überwog. Das Durchschnittsalter bei OP betrug 65 Jahre. Tumoren waren mit 50,3 % die dominierende Indikation. Die häufigsten Lokalisationen waren der proximale und distale Femurersatz. Bei 156 Patienten traten Komplikationen auf (27,27 %): o 60 Infektionen (10,48 %) o 56 Luxationen (9,8 %) o 19 Lockerungen (27,7 %) o 12 Implantatbrüche (2,1 %) o 4 Diskonnektionen (0,75 %). Revisionsoperationen wurden bei 140 Patienten (24,8 %) durchgeführt. Ein Implantatwechsel war in 68 Fällen notwendig (12,9 %). Der Ausbau der modularen Endoprothese kam bei 16 Patienten (3 %) vor. Es kam zu 10 Oberschenkelamputationen/Hüftexartikulationen (1,9 %) KMFTR /HMRS (Kotz-Modular-Femur-Tibia-Reconstruction- System/Howmedica-Modular-Reconstruction-System) Das KMFTR-System ( Kotz Modular Femur Tibia Reconstruction System ) ist ein Megaendoprothesenbausatz, der für die Rekonstruktion von Knochendefekten vom Hüftkopf bis zur distalen Tibia verwendet werden kann (Kotz 1993, Ritschl et al. 1992). Dieses modulare Endoprothesensystem wurde 1982 an der Orthopädischen Universitätsklinik Wien entwickelt und besteht aus 26 Teilen (Kotz 1993, Kotz et al. 1990). Bei der Verwendung müssen die Resektionen mindestens 12 cm betragen. Größere Defekte können in 2- cm-schritten überbrückt werden (Ritschl et al. 1992). Es kommt bei der Resektion von Primärsarkomen und Metastasen sowie bei Revisionsoperationen zum Einsatz (Kotz et al. 1990, Kotz et al. 1986).

25 2 Modulare Megaendoprothesen 13 Ritschl et al. (1992) beschrieben als eine besondere Problematik des KMFTR-Systems den Abrieb der Polyethylenbuchse, der einen Wechsel nahezu aller Polyethylenbuchsen nach 7 Jahren erforderte. Mit der Entwicklung des HMRS ( Howmedica Modular Resection System, Stryker Corp.) im Jahr 1988 konnte dieses Problem verbessert werden. Das 10-Jahres-Überleben der Plastikbuchsen stieg von 59 % auf 83,6 % an (Kotz 2010). Weitere Veränderungen des HMRS waren die raue Beschichtung der Endoprothesenkörper, um ein extrakortikales bone-bridging zu erreichen, die Reduktion der Seitenplatten von zwei auf eine Platte und eine Glättung der Endoprothesenspitze, um stress-shielding zu vermeiden. Zudem handelte es sich um gekrümmte femorale und gerade tibiale Verankerungsstücke zur besseren Adaptation im Markraum und ein metallgeführtes Scharniergelenk mit einem durchgehenden Polyethylengleitlager, das die bessere Haltbarkeit der Plastikbuchsen erklärt (Kotz 2010, Kotz 1993, Ritschl et al. 1992, Kotz et al. 1990). Die Anzahl der Komplikationen (frühe aseptische Lockerung, Infektion, Implantatbruch, periprothetische Fraktur) war dabei deutlich geringer als mit dem Vorgängermodell (Zeegen et al. 2004, Ilyas et al. 2001). In eine Auswertung von Ilyas et al. (2001) wurden zwischen 1991 und Patienten mit distalem Femurersatz aufgrund einer Tumorerkrankung aufgenommen, die mit einem HMRS versorgt wurden. Die durchschnittliche Nachbeobachtungszeit für 41 nachuntersuchte Patienten betrug 5,6 Jahre (2 10 Jahre). Das durchschnittliche Alter der Patienten lag bei 24 Jahren und die männlichen Patienten überwogen im Patientengut. Die Komplikationsrate betrug 39 %. Die häufigsten Komplikationen waren: o Infektionen (14,6 %) und o frühe aseptische Lockerungen (4,8 %). Das 10-Jahres-Überleben der verwendeten Endoprothesen betrug 65 %. Kawai et al. (1998) untersuchten retrospektiv ebenfalls den Ersatz des distalen Femurs bei maligner Tumorerkrankung bei 55 Patienten. Das durchschnittliche Alter der Patienten betrug 25,6 Jahre (12 68 Jahre). 40 Patienten konnten 5 17 Jahre nachverfolgt werden. Es kam zu keinem lokalen Rezidiv. 20 frühe Komplikationen bei 18 Patienten (25 %) sowie 30 späte Komplikationen bei 26 Patienten (65 %) traten auf. Die aseptische Lockerung stellte die häufigste Komplikation (40 %) dar; sie zeigte sich im Mittel 51 Monate nach OP (Kawai et al. 1998). Donati et al. (2001) beschrieben die Ergebnisse von 34 Patienten, die mit einem KMFTR- System zwischen 1983 und 1991 aufgrund eines Tumorleidens versorgt wurden. Die durchschnittliche Nachbeobachtungszeit betrug über 10 Jahre bei 25 Patienten. 4 Komplikationen (16 %) erforderten eine Reoperation. Dazu gehörten 1 tiefe Infektion (4 %), 1 Dislokation (4 %) und 2 lokale Tumorrezidive (8 %) (Donati et al. 2001).

26 2 Modulare Megaendoprothesen 14 Mittermayer et al. (2001) berichteten über Langzeitergebnisse von 100 Tumorpatienten aus dem Zentrum in Wien, die mit einem KMFTR-System zwischen 1982 und 1989 versorgt wurden. Nach einer medianen Zeit von 127,5 Monaten nach der Operation waren 51 Patienten verstorben, 8 Patienten konnten nicht aufgefunden werden. Die übrigen 41 Patienten wurden klinisch und radiologisch nachuntersucht. Der durchschnittliche Enneking-Score betrug 80 % (Enneking et al. 1993). Die häufigsten Komplikationen, bezogen auf die Endoprothese, waren: frühe aseptische Lockerung (11 Patienten, 27 %) nach Monaten Infektionen (4 Patienten, 9,7 %) und Implantatbrüche (4 Patienten, 9,7 %). 19 Patienten (46 %) mussten aufgrund dieser Komplikationen erneut operiert werden. Es traten 43 Komplikationen auf, die nicht mit der Endoprothese in Zusammenhang standen. Es handelte sich dabei um: 10 Hämatome 8 Kniekontrakturen 7 Wundnekrosen 6 Luxationen des proximalen Femurersatzes 4 Nervenlähmungen 2 Femurschaftfrakturen 1 Ruptur des Lig. patellae. Mittermayer at al. (2001) beschrieben eine statistisch signifikante Zunahme der Komplikationen, die nicht mit der Endoprothese zusammenhingen (siehe oben), und der Anzahl der Operationen dieser Patienten. Hingegen hatte die Lokalisation der Endoprothese keinen Einfluss auf die Rate der Komplikationen, die das Weichgewebes betrafen. Eine weitere Aussage war, dass die meisten endoprothesenunabhängigen Komplikationen kurz nach der Operation auftraten. Die Häufigkeit der Lockerungen der modularen Endoprothesen stieg mit der vergangenen Zeit nach OP. Darüber hinaus stellten die Autoren eine negative Korrelation zwischen der Anzahl der endoprothesenabhängigen kleinen Revisionsoperationen und dem Endoprothesenversagen fest erschien von Ilyas et al. eine erneute Studie zum HMRS. Die Autoren haben die Daten von 15 Patienten ausgewertet, die zwischen 1991 und 1998 wegen eines Tumors am proximalen Femur versorgt worden sind. Die durchschnittliche Follow-up-Zeit betrug 6,7 Jahre (3 10 Jahre).

27 2 Modulare Megaendoprothesen 15 Abb. 7: Globular Modular Reconstruction System (GMRS) (mit freundlicher Genehmigung der Fa. Stryker) Beobachtet wurden: 1 aseptische Lockerung 2 Infektionen (Staphylococcus epidermidis) 1 lokales Tumorrezidiv. Die häufigste Komplikation stellte mit 20 % die Hüftluxation dar. Sie wurde von Ilyas et al. als Hauptkomplikation bei proximalem Femurersatz beschrieben. Im Jahr 2002 kam zudem das Global Modular Replacement System (GMRS) auf den Markt (siehe Abbildung 7). Der wesentliche Unterschied zum HMRS besteht in der Umwandlung der Starrachse in ein rotating hinge sowie der Verwendung eines zementfreien Stiels ohne Seitenplatten und Schrauben. Ein Vergleich mit den Vorgängermodellen ist aufgrund der Kürze der Zeit, die das GMRS verwendet wird, noch nicht möglich. Allerdings wurden weder Achsauslockerung beobachtet noch mussten Polyethylenbuchsen ausgewechselt werden (Kotz 2010). Griffin et al. (2005) untersuchten retrospektiv 99 zwischen 1989 und 2000 operierte Patienten mit einem durchschnittlichen Follow-up von 6 Jahren (3,2 bis 158,9 Monate). Die Patienten wurden in den ersten 2 Jahren nach der OP alle 3 Monate und danach alle 6 Monate untersucht. Der Altersdurchschnitt lag bei 34 Jahren. Den häufigsten Tumor stellte das Osteosarkom dar (n = 59; 59,6 %). In 74 Fällen wurde das distale Femur rekonstruiert, in den übrigen 27 Fällen die proximale Tibia. Komplikationen wurden in 25 Fällen (25,3 %) beobachtet (10 tiefe Infektionen, 6 Stielbrüche und 2 frühe aseptische Lockerungen, 7 tumorbezogene Komplikationen). Die genannten Komplikationen führten durchschnittlich nach 24,1 Monaten zu einem Versagen der modularen Endoprothese. 6 der 10 tiefen Infektionen waren nicht beherrschbar und resultierten in einer Amputation der betroffenen Extremität. Revisionen waren bei weiteren 17 Patienten wegen oberflächlicher Wundinfektio-

28 2 Modulare Megaendoprothesen 16 nen (10 Patienten) und periprothetischer Frakturen (4 Patienten) erforderlich. Griffin et al. (2005) beschrieben die Lokalisationen der Endoprothese als entscheidend bezüglich der auftretenden Komplikationen. Die 5-Jahres-Überlebensrate für den proximalen Femurersatz erwies sich als am besten, gefolgt vom distalen Femurersatz. Die Überlebensrate des proximalen Tibiaersatzes lag unter der des distalen Femurersatzes. Ebenso stellten Mittermayer et al. (2002) einen statistisch signifikanten Unterschied (p = 0,05) in der Entwicklung einer Lockerung der modularen Endoprothese dar. Der distale Femurersatz führte mit dem höchsten Risiko einer Lockerung. Darauf folgte die proximale Tibia und dann der proximale Femurersatz mit der geringsten Lockerungstendenz. Im Jahr 2010 wurde auf dem Kongress der American Academy eine Analyse der Komplikationen der großen modularen Endoprothesen vorgestellt; 5 Institutionen hatten sich daran beteiligt (Henderson et al. 2011). Die ermittelte Gesamtkomplikationsrate betrug 24,5%, wobei der größte Anteil mit etwas über 8% auf Infektionen fiel. Die niedrigste Komplikationsrate wurde beim proximalen Femurersatz (15,8 %) und die höchste Komplikationsrate (43,2 %) beim totalen Knieersatz beobachtet. Die am häufigsten verwendete Endoprothese war das HMRS, gefolgt vom MRS und GMRS. Die längste Beobachtungszeit wies das KMFTR- System auf (Kotz 2010) MUTARS (Modular Universal Tumor and Revision System) Das MUTARS-System wurde seit 1992 von Winkelmann in Zusammenarbeit mit der Fa. Implantcast (Buxtehude, Deutschland) entwickelt (Winkelmann 2010) (siehe Abbildung 8, Seite 17). Es hat sich bei der Behandlung ausgedehnter Knochendefekte vom proximalen Femur bis zur proximalen Tibia bewährt, wobei zementierbare und zementfreie Versionen zur intramedullären Verankerung zur Verfügung stehen. Bei der zementfreien Implantation handelt es sich um eine Press-fit-Verankerung. Der Stiel besitzt eine poröse Oberfläche mit einer Porengröße von 100 µm, wodurch die knöcherne Integration ermöglicht wird (Heisel et al. 2006, Heisel und Bernd 2000). Zur Optimierung der Verankerung im Markraum hat der Schaft der Endoprothese einen hexagonalen Querschnitt (Heisel et al. 2006, Gosheger und Winkelmann 2000, Heisel und Bernd 2000). Die zementfreie Variante besteht aus einer Titanlegierung (TiAl6V4) und ist somit eines der leichtesten Systeme (Winkelmann 2010). Die zementierte Variante besteht aus einer Kobalt-Chrom-Molybdän-Legierung (CoCrMo) (Heisel et al. 2006, Gosheger und Winkelmann 2000). Dank ihres geringen Durchmessers und somit kleinen Volumens ist sie eine der schlanksten der momentan auf dem Markt befindlichen modularen Endoprothesensysteme (Winkelmann 2010). Nach der intramedullären Fixierung des Schaftes kann die Rotation der Endoprothese durch eine Stirnverzahnung modifiziert

29 2 Modulare Megaendoprothesen 17 werden (Winkelmann 2010, Heisel et al. 2006). Zur Verbesserung der Schaftimplantationstechnik wurde 1997 ein Raspel-Instrumentarium entwickelt. Damit wird die Schafteinbettung vorgeraspelt, wodurch eine optimale Verankerung und bessere Rotationsstabilität gewährleistet wird; das Aufbohren des Markraums entfällt (Gosheger und Winkelmann 2000). Die eingebrachte modulare Endoprothese wird regelmäßig in gesamter Länge mit einem Trevira- Anbindungsschlauch ummantelt, an dem die Weichteilrefixation erfolgt (Winkelmann 2010). Abb. 8: Das modulare MUTARS-System (mit freundlicher Genehmigung der Fa. Implantcast) Heisel et al. (2006) untersuchten 50 Patienten mit einem Knochentumor der unteren Extremitäten, welche mit einer MUTARS-Endoprothese an der Orthopädischen Universitätsklinik in Heidelberg versorgt wurden. Das durchschnittliche Follow-up betrug 46 Monaten (2 7 Jahre). Es handelte sich um 20 Eingriffe am distalen Femur (40 %), 14 Eingriffe an der proximalen Tibia (28 %) und 13 Eingriffe am proximalen Femur (26 %). Bei 3 Patienten wurde ein totaler Femurersatz durchgeführt (6 %). Es wurden 27 zementfreie, 7 zementierte Befestigungen und 16 Hybridfixationen verwendet. 40 Komplikationen wurden bei insgesamt 31 Patienten (62 %) beobachtet. Davon erforderten 30 Komplikationen bei 25 Patienten (50 % der Patienten) einen weiteren Revisionseingriff. Bei 11 Patienten (22 %) handelte es sich um eine aseptische Lockerung. Bei 6 Patienten (12 %) lag eine tiefe Infektion vor. Bei 5 Patienten (10 %) luxierte das Kniegelenk. Bei 3 Patienten (6 %) kam es zur Luxation des Hüftgelenkes, wobei die Repositionen in 2 Fällen offen und in 1 Fall geschlossen durchgeführt wurden.

30 2 Modulare Megaendoprothesen 18 Heisel et al. (2006) untersuchten verschiedene Variablen in Bezug auf die aseptische Lockerung, aber keine zeigte eine signifikante Korrelation. Die Lokalisation zeigte keinen Einfluss auf die Rate der Lockerungen. Gosheger et al. (2006) berichteten retrospektiv über 250 Patienten, die zwischen 1995 und 2003 mit einer MUTARS-Megaendoprothese aufgrund eines Tumorleidens versorgt wurden. 41 Patienten (16,4 %) erhielten einen proximalen Femurersatz. Bei 103 Patienten (41,2 %) wurde ein distaler Femurersatz implantiert, bei 12 Patienten (4 %) ein totaler Femurersatz. 42 Patienten (16,8 %) erhielten einen proximalen Tibiaersatz. Ein Patient wurde mit einem totalen Tibiaersatz versorgt. Der proximale Humerus wurde bei 39 Patienten ersetzt. Die häufigsten Komplikationen waren: tiefe Infektionen bei 30 Patienten (12 %) frühe aseptische Lockerungen bei 20 Patienten (8 %) Endoprothesenbrüche bei 4 Patienten (1,6 %). Die Lokalisation der Endoprothese hatte keinen signifikanten Einfluss auf die Infektionsrate. Jedoch traten Infektionen am häufigsten bei einem proximalen Femurersatz auf. Aseptische Lockerungen konnten beim distalen Femurersatz am häufigsten verzeichnet werden. In einer retrospektiven Untersuchung von Hardes et al. (2009) kam es zwischen 1996 und 2007 zu einer Versorgung von 28 Patienten mit einem Mutars Proximalen Femurersatz aufgrund einer nichtonkologischen Indikation als Revisionsalloarthroplastik. Das Durchschnittsalter betrug 72 Jahre (49 89 Jahre). Die Indikation bestand bei 15 Patienten (53,6 %) aufgrund einer periprothetischen Infektion. Nachgewiesen werden konnte in den meisten Fällen (n = 6; 21,4 %) Staphylococcus epidermidis. 8 Patienten (28,6 %) erlitten zuvor eine periprothetische Fraktur (davon 3 primäre Versorgungen mittels einer Osteosynthese). 4 Patienten (14,2 %) hatten eine aseptische Lockerung einer bereits liegenden Hüftendoprothese. 1 Patient (3,6 %) hatte eine implantatspezifische Infektion die zu einer Versorgung mit einem Mutars proximalen Femurersatz führte. Bei 8 von 28 Patienten (28,6 %) mussten 13 Revisionen des Mutars proximalen Femurersatzes durchgeführt werden. Die Indikationen dafür waren: 4 Luxationen der Endoprothese bei 4 von 28 Patienten(14,3 %). 2 aseptische Stiellockerungen bei 2 von 28 Patienten(7,1 %) 2 periprothetische Infektionen bei 2 Patienten(7,1 %) 1 Hämatomausräumung bei einem Patienten(3,6 %).

31 2 Modulare Megaendoprothesen 19 Bei 4 von 15 Patienten (26,7 %) mit einer vorangegangenen periprothetischen Infektion traten Komplikationen auf. Es kam dabei zu 2 Luxationen (13,3 %), 2 aseptischen Lockerungen (13,3 %) und 1 Reinfektionen bei 1 von 15 Patienten (6,7 %). Von den Patienten mit einer aseptischen Indikation mit periprothetischer Fraktur oder einer aseptischen Stiellockerung (n=12) mussten 4 Patienten (33, %) revidiert werden. Grund dafür waren 2 Luxationen (16,7 %), 1 Infektion und 1 Hämatom (8,3 %). Kinkel et al. (2010) untersuchten in 77 Fällen die Ergebnisse nach Implantation einer MUTARS-Endoprothese. 46 Patienten (60 %) erlitten mindestens eine Komplikation. Häufig waren folgende Komplikationen: PE-Abrieb (14; 18,2 %) frühe aseptische Lockerung (13; 16,9 %) Infektionen (9; 11,7 %). Die aseptische Lockerung betraf mehrheitlich die femorale Seite. Es kam zu 70 Revisionsoperationen bei 45 Patienten (58 %). Zuletzt sei noch die Studie von Winkelmann et al. (2010) erwähnt, bei der 41 Patienten mit einer MUTARS-Endoprothese am proximalen Femur versorgt wurden. Die mittlere Nachuntersuchungszeit lag bei 45 Monaten. Die häufigste Komplikation war die tiefe Infektion (19,5 %). Die aseptische Lockerung trat bei 1 Patienten auf (0,4 %). Bei 3 Patienten (1,2 %) kam es zu einer Luxation. Es kam zu keinem Materialversagen oder Schaftbruch Megasystem C, Tumor- und Revisionssystem Das Megasystem C wurde von der Firma LINK in Zusammenarbeit mit Rodolfo Capanna vom Centro Traumatologico Orthopedico in Florenz entwickelt (siehe Abbildung 9). Abb. 9: Das Megasystem C, Tumor- und Revisionssystem (mit freundlicher Genehmigung der Fa. LINK)

32 2 Modulare Megaendoprothesen 20 Ersetzt werden können die proximale Tibia, das distale Femur, isolierte diaphysäre oder proximale Femurdefekte sowie das komplette Femur. Es stehen zementierbare und zementfreie Komponenten zur Verfügung. Die Länge des Systems kann intraoperativ in 10-mm-Schritten verändert werden. Eine mikroporöse Implantatoberfläche unterstützt den Knochenanwuchs. Das System ist mit Standard-Implantatsystemen wie dem MP Hüftrevisionssystem oder der Kniegelenkkomponente Endo-Modell kombinierbar HSS(Hospital for Special Surgery)-modular linked system /FINN Dieses System wurde am Hospital for Special Surgery in New York entwickelt und durch die Fa. Biomet verbreitet. Bis 1988 handelte es sich dabei um eine Custom-made-Endoprothese, aus der später ein Modularsystem entwickelt wurde (Heisel et al. 2006). In einer Nachuntersuchung von Kawai et al. (1998) wurde bei 40 % der Fälle von einer frühen aseptischen Lockerung berichtet. Bei 48 % kam es zu einem 10-jährigen komplikationslosen Verlauf. Das durchschnittliche Follow-up betrug 8,3 Jahre (5 17 Jahre). Hingegen ist FINN eine Endoprothese, die von Henry A. Finn an der University of Chicago 1989 entwickelt wurde. Verbreitet wurde auch sie durch die Fa. Biomet (Heisel et al. 2006). Kawai et al. (1999) führten eine Studie durch, bei der beide Endoprothesensysteme miteinander verglichen wurden. Dabei wurden 82 Patienten über einen Zeitraum von mindestens 2 Jahre nachuntersucht. Bei dem HSS-System kam es in 31,4 % der Fälle zu einer aseptischen Lockerung. Beim FINN-System wurden 6,5 % aseptische Lockerungen beschrieben. Auf der Grundlage dieser Erfahrungen wurde das Biomet Oncology Salvage System (OSS) entwickelt (Heisel et al. 2006) (siehe Kapitel 2.4.8) STANMORE Im Jahr 1949 wurde die erste STANMORE-Endoprothese implantiert, womit dieses System die längste Historie aufweist. Entwickelt wurde sie von J. T. Scales am University Hospital London (Unwin et al. 1993, Unwin et al. 1996). Es handelt sich um eine zementierte Endoprothese. Seit 1991 befindet sich zudem eine zementfreie Version mit einem mit Hydroxylapatit beschichteten Titanstiel auf dem Markt (Heisel et al. 2006). Bradish et al. (1987) und Roberts et al. (1991) berichteten über eine niedrige Rate an Revisionseingriffen. Roberts et al. (1991) werteten die Daten von 135 operierten Patienten aus. Bei

33 2 Modulare Megaendoprothesen 21 6,8% trat eine tiefe Infektion und bei 6% eine frühe aseptische Lockerung auf. In diesen Fällen kam es zu einer Revisionsoperation. Unwin et al. (1996) berichteten über 1001 Patienten, die bis 1993 mit diesem Implantat behandelt wurden. Das durchschnittliche Follow-up betrug 46 Monate. In 49 % der Fälle wurde das distale Femur rekonstruiert, in 26 % das proximale Femur und in 25 % die proximale Tibia. Die frühe aseptische Lockerung war mit 9,9 % am distalen Femur, 6,5 % an der proximalen Tibia und 2,3 % am proximalen Femur als Hauptkomplikation beschrieben. Eine signifikante Erhöhung des Risikos für eine Lockerung am distalen Femur wurde mit der Resektionslänge in Zusammenhang gebracht. Zu der zementfreien Version mit Hydroxylapatit-Beschichtung gibt es bisher nur Kurzzeitergebnisse. Blunn et al. (2000) berichteten über eine aseptische Lockerung nach 47 Operationen mit einem Follow-up von 12 Monaten GUEPAR -Endoprothese Dieses System wurde in Paris entwickelt. Es handelt sich um eine zementierbare Custommade-Endoprothese aus einer Kobalt-Chrom-Legierung, deren Design mehrmals verändert wurde (Heisel et al. 2006). Mascard et al. (1998) berichteten über Implantationen der Endoprothese bei 90 Patienten in der Zeit von 1972 bis Das durchschnittliche Follow-up lag bei 4,3 Jahren (1 22 Jahre). Es wurden folgende Komplikationen beschrieben: aseptische Lockerungen (13 %), Implantatversagen (18 %) und Infektionen (13 %). Die 10-Jahres-Überlebensrate der Endoprothesen lag bei 60 %. Es waren 94 Revisionen bei 90 Patienten nötig Weitere Megaendoprothesensysteme Orthogenesis LPS (Limb Preserving System) Dieses Megaimplantatsystem wurde von der Fa. DePuy entwickelt (Heisel et al. 2006). Bisher wurden keine Ergebnisse publiziert. MOST Options Dieses System wurde Ende der 1990er Jahre durch die Fa. Zimmer eingeführt. Das System dient der Überbrückung knöcherner Defekte vom proximalen Femur bis hin zur proximalen Tibia (Heisel et al. 2006).

34 2 Modulare Megaendoprothesen 22 OSS (Oncology Salvage System) Auch bei dem OSS handelt es sich um ein Modularsystem, das vom proximalen Femur bis zur proximalen Tibia einsetzbar ist. Es wurde auf der Basis des FINN-Systems entwickelt. Diaphysensegmente sind sowohl zementierbar als auch zementfrei erhältlich (Heisel et al. 2006).

35 3 Eigene Untersuchungen 23 3 Eigene Untersuchungen 3.1 Materialien und Methoden Von September 1994 bis Dezember 2011 wurden 114 Implantationen einer modularen MML- Endoprothese bei 101 Patienten an der Orthopädischen Universitätsklinik Leipzig durchgeführt. Eine Patientin wurde 4-mal operiert, 10 Patienten 2-mal. Eine kurze Charakteristik des Patientengutes folgt in Kapitel Die Daten, die zu diesem Patientenkollektiv vorliegen, wurden anhand von Krankenakten und Röntgenbildern aufgearbeitet und mithilfe eines Erhebungsbogens (siehe Anlage 1) retrospektiv erfasst. Der poststationäre Verlauf wurde ebenso anhand von Eintragungen in den Krankenakten erhoben. Die Daten wurden mit dem Programm IBM SPSS Statistics Version 17.0 statistisch ausgewertet. Folgende statistische Tests wurden angewendet: Chi-Quadrat-Test, Fisher`s-Exact-Test, Kolmogorov-Smirnov-Test, t-test, Levene-Test und Mann-Whitney-U- Test. Für die Textverarbeitung wurde Microsoft Word genutzt. Die Grafiken wurden mit Microsoft Excel und IBM SPSS Statistics Version 17.0 erstellt. Die eigenen Untersuchungen befassen sich nur mit der MML-Versorgung der unteren Extremitäten. Die anonyme Behandlung der Patientendaten wurde gewährleistet, indem jedem Patienten eine Nummer zugeordnet und sämtliche erhobenen Daten unter dieser Nummer geführt wurden. 3.2 Ergebnisse Charakteristika des Patientengutes Alters- und Geschlechtsverteilung Das mediane Alter der Patienten bei Endoprothesenimplantation betrug 70 Jahre, das Durchschnittsalter betrug 67 Jahre. Der jüngste Patient war 18 Jahre alt. Der älteste Patient wurde mit 92 Jahren operiert. Das Durchschnittsalter der Männer bei OP lag bei 60 Jahren. Zur Implantation einer modularen Endoprothese kam es bei Frauen im Durchschnitt 10 Jahre später. Bei Frauen war das Alter homogener, das heißt, die mittleren 50% der Frauen lagen in einem engeren Altersbereich als die mittleren 50% der Männer. Dies zeigt auch Abbildung 10.

36 3 Eigene Untersuchungen 24 Abb. 10: Alter bei Männern und Frauen bei OP im Vergleich (N = 114) Das Alter bei OP und die Häufigkeit der Operationen in diesem Alter sind in Abbildung 11 dargestellt. Es wurden 30 Männer (29,7 %) und 71 Frauen (70,3 %) operiert (Basis: Zahl der Patienten, N = 101). Abb. 11: Altersverteilung (in Jahren) zum Zeitpunkt der Operation (N = 114; Std. Dev.: Standard Deviation) Seitenverteilung Von den modularen Endoprothesen wurden 57 (50 %) auf der rechten sowie 57 (50 %) auf der linken Seite implantiert. Eine beidseitige Implantation erfolgte in keinem Fall (Basis: Zahl der Operationen, N = 114) Body-Mass-Index Bei 109 Operationen konnten Angaben zum BMI der Patienten zum Zeitpunkt der OP ermittelt werden. Diese Patienten waren mit einem durchschnittlichen BMI von 27 ± 5 kg/m² entsprechend der Definition der World Health Organization (WHO, 2006) übergewichtig (Minimum: 16,9 kg/m²; Maximum: 43,8 kg/m²).

37 3 Eigene Untersuchungen 25 Der durchschnittliche BMI der weiblichen Patienten bei OP lag bei 27,3 kg/m², der durchschnittliche BMI der männlichen Patienten bei 27,0 kg/m² (Basis: Zahl der Operationen, N = 109) Indikationen Bei den Indikationen dominierten 45 Tumoren in der Häufigkeit gefolgt von 38 Revisionsoperationen aufgrund von TEP-Lockerungen, 25 periprothetische Frakturen, 19 primären Frakturen und 7 Infektionen. Die Pseudarthrose war in 7 Fällen ein Operationsgrund. In 4 Fällen wurde eine Totalendoprothese (TEP) wegen Infektion durch ein MML-System ersetzt. In 1 Fall waren rezidivierende Luxationen ein Operationsgrund. Bei vielen Patienten waren mehrere der genannten Indikationen gleichzeitig vorhanden, wodurch sich Mehrfachnennungen in der folgenden Tabelle 1 ergeben. Tab. 1: Indikationen zur Versorgung mit einem MML-System (Mehrfachnennungen, N = 114) Tumor 45 (39,5 %) TEP-Lockerung 38 (33,3 %) Periprothetische Fraktur 25 (21,9 %) Primäre Fraktur 19 (16,7 %) Infektion 7 (6,1 %) Pseudarthrose 7 (6,1 %) Zustand nach TEP-Ausbau wegen Infektion 4 (3,5 %) Rezidivierende Luxation bei TEP 1 (0,9 %) Gesamt 146 (128 %) Tumoren als Indikation Bei den Tumoren handelte es sich in 22 Fällen (48,8 %) um Primärtumoren und in 23 Fällen (51,1 %) um Metastasen. Ossäre Metastasen des Nierenzellkarzinoms waren mit 8 Fällen (17,8%) am häufigsten, gefolgt von Metastasen des Mammakarzinoms mit 7 Fällen (15,6%). Ossäre Metastasen bei Schilddrüsenkarzinom waren in 3 Fällen (6,7 %) vertreten. In jeweils 1 Fall lagen Metastasen bei Lungenkarzinom, Rektumkarzinom, malignem Melanom und Pros-

38 3 Eigene Untersuchungen 26 tatakarzinom vor (jeweils 2,2 %). Zu einer Metastase wurden keine genaueren Angaben gefunden. Dies ist in der folgenden Abbildung 12 dargestellt Abb. 12: Verteilung der Metastasen im untersuchten Patientenkollektiv (ein Wert fehlend, N = 22; Met: Metastase, CA: Karzinom) Primäre Tumoren waren wie folgt vertreten: das Chondrosarkom in 7 Fällen (15,6 %), das Ewing-Sarkom in 5 Fällen (11,1 %), das Osteosarkom in 2 Fällen (4,4 %), das Plasmozytom in 2 Fällen (4,4 %), der Riesenzelltumor in 2 Fällen (4,4 %), das Liposarkom, Histiozytom, Fibromyxosarkom und Synovialsarkom jeweils in 1 Fall (2,2 %) (siehe Abbildung 13) Abb. 13: Verteilung der Primärtumoren im untersuchten Patientenkollektiv (N = 22) Die Tumoren befanden sich in 24 Fällen (53,3 %) am proximalen Femur, in 12 Fällen (26,7 %) am distalen Femur und in jeweils 4 Fällen (8,9 %) an der proximalen Tibia und diaphysär. Zu einem Tumor waren keine Angaben möglich.

39 3 Eigene Untersuchungen Voroperationen In 73 Fällen (64 %) waren Voroperationen bekannt (siehe Abbildung 14). Dabei handelte es sich bei 12 OPs (16,4 %) um die Implantation einer Kniegelenkstotalendoprothese (KTEP). Bei 2 Implantationen einer modularen Endoprothese (2,7 %) war zuvor ein KTEP-Wechsel, bei 15 Operationen (20,5 %) ein HTEP-Wechsel vorgenommen worden (HTEP: Hüftgelenkstotalendoprothese). 19-mal (26 %) war eine HTEP vorimplantiert. Ein proximaler Femurersatz war in 8 Fällen (11 %), ein distaler Femurersatz in 3 Fällen (4,1 %) durchgeführt worden. Weitere Voroperationen waren: 1 proximaler Tibiaersatz, 1 Femurtotalersatz und 1 diaphysärer Ersatz (jeweils 1,4 %). Bei 8 Operationen (11 %) war zuvor eine Osteosynthese durchgeführt worden. In jeweils 1 Fall waren folgende Voroperationen bekannt: eine Zementfüllung bei Osteomyelitis im Kindesalter, eine Korrekturosteotomie und eine Exkochleation mit Auffüllung. HTEP HTEP-Wechsel MML-Endoprothese KTEP Osteosynthese Sonstiges KTEP-Wechsel Abb. 14: Art der Voroperation (N = 73) Lokalisation der Endoprothese Bezüglich der Lokalisation war der proximale Femurersatz mit 75 Fällen (65,8 %) am häufigsten, gefolgt vom distalen Femurersatz mit 28 Fällen (24,6 %) (siehe Abbildung 15). Die proximale Tibia wurde bei 4 Operationen ersetzt (3,51 %). Ein Femurtotalersatz (siehe Abbildung 16) sowie ein diaphysärer Ersatz wurden in jeweils 3 Fällen (2,6 %) durchgeführt. Ein Spacer wurde vorübergehend bei einer Indikation eingebaut (0,88 %).

40 3 Eigene Untersuchungen 28 proximaler Femurersatz distaler Femurersatz proximaler Tibiaersatz Femurtotalersatz diaphysärer Ersatz Spacer Abb. 15: Lokalisation des Endoprothesenersatzes (N = 114) Abb. 16: Ewing-Sarkom, Versorgung mit einem Femurtotalersatz Charakteristika der mehrfach mit einer MML-Endoprothese versorgten Patienten 11 Patienten wurden mehr als einmal operiert: 1 Patientin 4-mal, 10 weitere Patienten je 2- mal. Von den mehrfach operierten Patienten waren 4 männlich und 7 weiblich. Die mehrfach operierten Männer hatten zum Zeitpunkt der OP einen durchschnittlichen BMI von 30,9 kg/m 2, bei den mehrfach operierten Frauen betrug er 26,7 kg/m 2. Insgesamt lag der BMI im Durchschnitt bei 28,2 kg/m 2. Das Alter bei OP lag bei den mehrfach operierten Patienten im Durchschnitt bei 61 Jahren. Bei den männlichen Patienten betrug es im Durchschnitt 45

41 3 Eigene Untersuchungen 29 Jahre, bei den Frauen 67 Jahre. Die Indikation für den Einsatz einer MML-Endoprothese stellte in 4 Fällen eine Tumorerkrankung dar Stationärer Aufenthalt bei MML-Endoprothesenimplantation OP-Dauer Die durchschnittliche OP-Zeit betrug 3 Stunden und 43 Minuten wobei die kürzeste OP-Zeit 1 Stunde und 45 Minuten und die längste OP-Zeit 6 Stunden und 50 Minuten umfasste. Im Median lag die OP-Zeit bei 3 Stunden und 27 Minuten. (Basis: Zahl der Operationen, N = 104) Muskel- und Sehnenrefixation, Trevira-Anbindungsschlauch Bei 113 Operationen konnten entsprechende Daten ermittelt werden. Bei 112 OPs (99,1%) wurden Muskeln und Sehnen refixiert. Nur bei Einsatz eines Spacers kam es nicht zu einer Muskel- bzw. Sehnenrefixation. Ein Trevira-Anbindungsschlauch wurde bei 47 Operationen (41,6 %) verwendet (N = 113) Intraoperative Komplikationen Es kam bei 12 Implantationen einer modularen Endoprothese (10,6 %) zu intraoperativen Komplikationen. Mit 5 Fällen (4,4 %) war die femorale Schaftfraktur intraoperativ am häufigsten. In 2 Fällen (1,7 %) kam es zu einer Lungenembolie während der Operation. Eine Verletzung des Nervus peroneus trat 2-mal auf (1,7 %). Es kam in jeweils 1 Fall zu einer Schaftperforation femoral (0,9 %) sowie tibial (0,9 %). Bei 1 Patienten trat eine Asystolie (0,9 %) während der OP auf (siehe Abbildung 17) Schaftfraktur femoral N.-peroneus-Läsion Lungenembolie Asystolie Schaftperforation femoral Schaftperforation tibial Abb. 17: Intraoperative Komplikationen (N = 12)

42 3 Eigene Untersuchungen Stationäre Liegedauer Die Patienten befanden sich durchschnittliche 32 Tage auf Station, im Median waren es 27 Tage. Minimal 1 Tag und maximal 158 Tage (Basis: Zahl der Operationen, N = 114) Postoperative Komplikationen während des stationären Aufenthaltes In 4 Fällen (3,5 %) kam es zu Endoprothesenkomplikationen. Dabei handelte es sich bei 2 Patienten (2,6 %) um eine Luxation der Endoprothese. Des Weiteren trat in einem Fall eine Diskonnektion auf, in einem weiteren Fall kam es zu einer deutlichen Bewegungseinschränkung (jeweils 0,8 %). Darüber hinaus waren 44 postoperative chirurgische Komplikationen während des stationären Aufenthaltes zu verzeichnen (38,6 %). In 23 Fällen (20,2 %) traten Hämatome auf, wovon 7 (6,1 %) punktiert wurden. Eine Wundheilungsstörung wurde 9-mal beobachtet (7,9 %). Eine lokale Infektion wurde in 7 Fällen (6,1 %) dokumentiert. Bei 2 Patienten kam es zu einer Lungenembolie (1,7 %). 3 Patienten verstarben einen Tag nach OP (2,6 %); die Todesursachen waren Herzversagen, dekompensierte Herzinsuffizienz und Herz-Kreislauf-Versagen infolge einer Lungenembolie (siehe Abbildung 18) Wundheilungsstörung punktierte Hämatome lokale Infektion Lungenembolie Tod Abb. 18: Art der postoperativen chirurgischen Komplikationen während des stationären Aufenthaltes (N = 28) Keimbefunde Insgesamt wurden 14 von 114 Patienten punktiert (12,3 %). Nach Punktion war ein Keimnachweis in 7 Fällen (6,1 %) möglich. Bei stationärer Punktion nach OP wurden folgende Keime nachgewiesen: in 4 Fällen (57,1%) Staphylococcus epidermidis und in je 1 Fall (14,3%) Staphylococcus aureus, Staphylococcus warneri und Methicillin-resistenter Staphylococcus aureus (MRSA) (siehe Abbildung 19).

43 3 Eigene Untersuchungen 31 Staphylococcus epidermidis Staphylococcus aureus Staphylococcus warneri MRSA Abb. 19: Keimbefunde nach stationärer postoperativer Punktion (N = 7) Während der OP wurden bei 9 Patienten (7,9 %) Keime nachgewiesen. In 3 Fällen (33,3 %) handelte es sich um Staphylococcus epidermidis. Des Weiteren traten jeweils einmal (11,1 %) Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis, Staphylococcus capitis, Enterokokken, Pseudomonas und Escherichia coli auf (siehe Abbildung 20). Staphylococcus epidermidis Escherichia coli Pseudomonas Enterococcus Spp. Bacillus subtilis Staphylococcus capitis Staphylococcus aureus Abb. 20: Keimnachweise bei OP (N = 9) Implantatlage Am Ende des stationären Aufenthaltes war die Implantatlage in allen Fällen regelrecht (113 Angaben). Zu einem Zementaustritt war es bei einem von 113 Patienten (0,9 %) gekommen, ein Zementdefizit war bei keinem der 113 Operierten zu verzeichnen Reoperationen während des stationären Aufenthaltes Im weiteren Verlauf waren bei 11 Patienten (9,7 %) Reoperationen notwendig. Dies geht aus der Tabelle 2 hervor. In 4 Fällen (3,5 %) waren Wundheilungsstörungen der Grund. In 3 Fällen (2,7 %) kam es zu einer Reoperation aufgrund von Infektionen. Die Luxation der modularen Endoprothese und starke Hämatome waren jeweils 2-mal der Grund für eine erneute OP (1,8 %). Angaben waren zu 113 Fällen ersichtlich.

44 3 Eigene Untersuchungen 32 Tab. 2: Indikationen für eine Reoperation während des stationären Aufenthaltes (ein Wert fehlend, N = 11) Wundheilungsstörung 4 (3,5 %) Infektion 3 (2,7 %) Luxation 2 (1,8 %) Hämatom 2 (1,8 %) Mobilisation Ein Patient (0,9 %) konnte sich ohne Hilfsmittel fortbewegen. Ihm war diaphysär ein Spacer implantiert worden. Weitere Formen der Mobilisation waren: 2 Unterarmgehstützen: 86 (79,6 %) Gehwagen: 16 (12,9 %) Bettlägerig: 2 (1,9 %) Sitzfähig: 2 (1,9 %) Rollstuhlmobilisation: 1 (0,9 %) Angaben in den Krankenunterlagen bezüglich der Mobilisierung gab es bei 108 Operierten (6 Angaben fehlend, N = 108) Poststationärer Verlauf Poststationäre Komplikationen Nach Entlassung traten im poststationären Verlauf bei 42 Operationen (36,8 %) Komplikationen auf. 2 Patienten erlitten jeweils 2 Komplikationen, woraus sich 44 Komplikationen (38,6 %) bezogen auf die Zahl der Operationen ergaben. In beiden Fällen handelte es sich jeweils um eine Infektion und Luxation. 20-mal (17,5 %) kam es poststationär zu einer Luxation des proximalen Femurersatzes (bezogen auf den proximalen Femurersatz und Femurtotalersatz). Dies geschah zwischen dem 18. postoperativen Tag und dem Tag nach OP (4 Jahre, 2 Monate und 22 Tage nach OP). Im Durchschnitt traten Luxationen 5 Monate und 19 Tage nach OP auf. Bei 14 Operierten (12,3 %) kam es im Verlauf zu Infektionen. Diese traten frühestens 9 Tage und spätestens 2419 Tage nach OP (6 Jahre, 7 Monate und 16 Tage nach OP) auf, durchschnittlich nach 2 Jahren und 25 Tagen. Lockerungen der Endoprothese waren in 4 Fällen (3,5 %) frühestens

45 3 Eigene Untersuchungen Tage (7 Monate und 21 Tage nach OP) und spätestens 2158 Tage nach OP (5 Jahre, 10 Monate und 28 Tage nach OP) festzustellen. Im Durchschnitt nach 3 Jahren und 9 Monaten. Ebenfalls mit 4 Fällen vertreten war die periprothetische Fraktur (3,5 %). Die Frakturen ereigneten sich zwischen dem 88. postoperativen Tag (2 Monate und 27 Tage nach OP) und dem 810. postoperativen Tag (2 Jahre, 2 Monate und 19 Tage nach OP) und durchschnittlich nach einem Jahr. Des Weiteren war ein Endoprothesenbruch zu verzeichnen (0,9 %; 1233 Tage bzw. 3 Jahre, 4 Monate und 16 Tage nach OP). Nach einer Operation waren anhaltende Bewegungsstörungen ein Grund für eine Reoperation. Die Tabelle 3 zeigt einen Überblick über die poststationären Komplikationen. Tab. 3: Komplikationen im poststationären Verlauf (Mehrfachnennungen, N = 114) Komplikationen poststationär Anzahl Anteil Frühestes Ereignis nach OP Spätestes Ereignis nach OP Durchschnittlicher Zeitpunkt nach OP Luxation 20 17,5 % 18 Tage 4 Jahre, 2 Monate und 22 Tage 5 Monate und 19 Tage Infektion 14 12,3 % 9 Tage 6 Jahre, 7 Monate und 16 Tage 2 Jahre und 25 Tage Lockerung 4 3,5 % 7 Monate und 21 Tage 5 Jahre, 10 Monate und 28 Tage 3 Jahre und 9 Monate Periprothetische Fraktur 4 3,5 % 2 Monate und 27 Tage 2 Jahre, 2 Monate und 19 Tage 1 Jahr Endoprothesenbruch 1 0,9 % 3 Jahre, 4 Monate und 16 Tage Anhaltende Bewegungsstörung 1 0,9 % Gesamt 44 38,6 %

46 3 Eigene Untersuchungen Erneuter Eingriff poststationär Es kam bei insgesamt 43 Patienten (46,5 %) zu einem erneuten Eingriff im poststationären Verlauf. Dies geschah frühestens 9 und spätestens 2419 Tage (6 Jahre, 7 Monate und 16 Tage) nach OP. 21 Repositionen (18,4 %) wurden durchgeführt. Dabei handelte es sich in 7 Fällen (6,1 %) um eine offene und in 14 Fällen (12,3 %) um eine geschlossene Reposition. Zu einem Implantatwechsel kam es in 19 Fällen (16,7 %). 4-mal (21,1 %) wurde die komplette Endoprothese ausgewechselt, 15-mal (78,9 %) war nur ein Teilwechsel nötig. 10-mal (8,8 %) wurde eine Débridement-Lavage durchgeführt. In 3 Fällen (2,6 %) wurde die Endoprothese komplett ausgebaut. In 2 Fällen (1,8 %) kam es zur Amputation der Extremität. Bei einem Patienten handelte es sich dabei um eine chronisch persistierende Infektion, die trotz mehrmaliger Revision nicht mehr beherrschbar war. Bei dem anderen Fall wurde 254 Tage nach dem Einbau der Endoprothese ein Osteosarkom nachgewiesen; es folgten eine Exartikulation und eine subtotale Femurresektion. In 2 Fällen (1,8 %) war eine Narkosemobilisation erforderlich. Bei 1 Patienten (0,9 %) wurde eine operative Gelenkversteifung mit einem Spaceholder durchgeführt. Die poststationären Eingriffe sind noch einmal in der Tabelle 4 (siehe nächste Seite) dargestellt.

47 3 Eigene Untersuchungen 35 Tab. 4: Eingriffe im poststationären Verlauf (Mehrfachnennungen, N = 114) Reposition 21 (18,4 %) Implantatwechsel 19 (16,7 %) Offen: 7 (33,3 %) Geschlossen: 14 (66,7 %) Teilwechsel: 15 (78,9 %) Komplettwechsel: 4 (21,1 %) Débridement-Lavage 10 (8,8 %) Ausbau der Prothese 3 (2,6 %) Amputation 2 (1,8 %) Narkosemobilisation 2 (1,8 %) Arthrodese 1 (0,9 %) Gesamt 58 (51 %) Ausführliche Übersicht über die Komplikationen Komplikationen wurden zu mehreren Zeitpunkten im Behandlungsverlauf separat erfasst: 1. als intraoperative Komplikationen, 2. Als postoperative Komplikationen während des stationären Aufenthaltes (Prothesenkomplikationen und chirurgische Komplikationen) sowie 3. als poststationäre Komplikationen. Bei 42 von 114 Operationen traten 44 poststationäre Komplikationen auf Chirurgische Komplikationen und ihr Verlauf In 70 Fällen traten postoperativ während des stationären Aufenthaltes keine chirurgischen Komplikationen auf. Trotzdem kam es in davon 31 Fällen (44,3 %) zu poststationären Komplikationen. Bei 7 von insgesamt 23 Fällen mit Hämatomen/Seromen (30 %) traten im poststationären Verlauf weitere Komplikationen auf. Dazu gehörten 4 Luxationen (57 %), 2 Infektionen (28 %) und 1 periprothetische Fraktur (14 %). In 1 von 9 Fällen mit Wundheilungsstörungen

48 3 Eigene Untersuchungen 36 (11,1 %) kam es zu einer Luxation. Bei den stationär festgestellten lokalen Infektionen kam es poststationär bei 3 von 7 Fällen (43 %) zu einer Komplikation. In einem Fall handelte es sich dabei um eine Luxation, in den beiden anderen um poststationäre Infektionen. Bei 14 (70 %) Luxationen die sich im weiteren Verlauf ereigneten traten zuvor keine chirurgischen Komplikationen auf, ebenso gingen bei 14 (71 %) Infektionen keine chirurgischen Komplikationen voran Endoprothesenkomplikationen und ihr Verlauf Bei 110 Operationen traten stationär keine Endoprothesenkomplikationen auf. Jedoch wurden in 39 Fällen davon im poststationären Verlauf Komplikationen festgestellt (36 %). Bei den 4 Fällen, die bereits stationär Komplikationen im Bereich der Endoprothese entwickelten, handelte es sich in einem Fall um eine Diskonnektion. Es folgte jedoch keine poststationäre Komplikation. Bei den beiden Luxationen und der Bewegungseinschränkung kam es dagegen auch zu poststationären Komplikationen. Die stationär aufgetretenen Luxationen hatten jeweils auch eine poststationäre Luxation zur Folge. Im Falle der anhaltenden Bewegungsstörung trat diese auch weiterhin poststationär auf bis schließlich eine Narkosemobilisation durchgeführt wurde Geschlechtsspezifische Unterschiede bei den Komplikationen (stationär und poststationär zusammengefasst) Insgesamt wurden bei 53 Frauen und 22 Männern Komplikationen festgestellt. Bei beiden Geschlechtern betrug der Anteil der Operationen mit Komplikationen knapp zwei Drittel (64,7 % bei Männern, 66,3 % bei Frauen). Laut Chi-Quadrat-Test ist dieser geringe Unterschied nicht signifikant (p = 0,874). Von den 19 Infektionen entfallen 12 auf Operationen bei Frauen und 7 auf Operationen bei Männern. Der Unterschied ist laut Chi-Quadrat-Test ebenfalls nicht signifikant (p = 0,464). Ein anderes Ergebnis zeigt sich jedoch bei den Luxationen: Sie traten bei 22,5 % der Operationen bei Frauen auf (18 Fälle), aber nur bei 5,9 % der Operationen bei Männern (2 Fälle). Dieser Unterschied ist statistisch signifikant bei 5 % Irrtumswahrscheinlichkeit (p = 0,033).

49 3 Eigene Untersuchungen Altersunterschiede beim Auftreten von Komplikationen Laut Kolmogorov-Smirnov-Test ist das Alter nicht normalverteilt (p = 0,013) (siehe Abbildung 21). Abb. 21: Altersverteilung bei OP (in Jahren; N = 114) Aufgrund der ungenügenden Annäherung an eine Normalverteilung wären nichtparametrische Tests angebracht. Unter Berufung auf Jürgen Bortz lässt sich jedoch argumentieren, dass der t-test robust auf Verletzungen seiner Voraussetzungen reagiert (Bortz 2005). Patienten, bei denen Komplikationen auftraten, waren 4 Jahre älter als Patienten ohne Komplikationen (N = 114). Mit mindestens einer Komplikation betrug das durchschnittliche Alter 68 Jahre und ohne Komplikationen durchschnittlich 64 Jahre. Eine Überprüfung mit dem Levene-Test ergab gleiche Varianzen in den beiden Gruppen (p = 0,365). Dieser Altersunterschied ist statistisch allerdings nicht signifikant (p = 0,187). Auch mittels Mann-Whitney-U- Test kann die Nullhypothese beibehalten werden, dass das höhere Alter bei Operationen mit Komplikationen nicht statistisch abgesichert ist, sondern auch zufällig bedingt sein könnte. Die Operationen, in deren Folge Infektionen auftraten, wurden an etwa gleich alten Patienten ausgeführt (67 Jahre) wie die übrigen Operationen ohne Infektionsfolge (66 Jahre). Laut t- Test ist der geringe Unterschied nicht signifikant (p = 0,729). Auch dem nichtparametrischen Mann-Whitney-U-Test zufolge ist der Altersunterschied nicht signifikant (p = 0,758). Bei Operationen, die eine Luxation zu Folge hatten, waren die Patienten durchschnittlich 10 Jahre älter, also durchschnittlich 75 Jahre alt. Wenn keine Luxation auftrat, betrug das durchschnittliche Alter der Patienten 65 Jahre. In diesem Fall sind die Varianzen laut Levene-Test signifikant unterschiedlich (p = 0,016). Daher wurden beim t-test die Freiheitsgrade korrigiert. Der Altersunterschied ist signifikant bei 1 % bzw. bei 0,1 % Irrtumswahrscheinlichkeit (p = 0,001). Dieses Ergebnis konnte durch den Mann-Whitney-U-Test bestätigt werden (p = 0,012).

50 3 Eigene Untersuchungen Einfluss des BMI auf die Komplikationen Die BMI-Werte der mehrfach operierten Patienten (28,6 kg/m²) unterscheiden sich nur geringfügig von den BMI-Werten der nur einmal erfassten Patienten (27 kg/m²). Als Basis dient die Anzahl der Operationen. Laut Kolmogorov-Smirnov-Anpassungstest ist der BMI annähernd normalverteilt (p = 0,630). Auch grafisch zeigt sich eine Annäherung an eine Normalverteilung (siehe Abbildung 22). Abb. 22: Verteilung des BMI (5 Werte fehlend, N = 109) Patienten, bei denen mindestens eine Komplikation auftrat, weisen statistisch einen um etwa eine Einheit höheren BMI auf (26,5 kg/m²) als Patienten ohne Komplikationen (27,6 kg/m²). Allerdings ist dieser Mittelwertsunterschied laut t-test nicht signifikant (p = 0,320) Zusammenhänge zwischen der Indikation und Komplikationen Bei der Indikation Tumor kam es seltener zu Komplikationen, als wenn kein Tumor als Indikation angegeben war (57,8 % vs. 71,0 %). Dieser Unterschied ist laut Chi-Quadrat-Test nicht signifikant (p = 0,145). Infektionen waren nach einer Tumorindikation seltener (8,9 % vs. 21,7 %). Der Unterschied ist nur auf einem 10 %-Niveau signifikant (p = 0,072), nicht aber bei 5 % Irrtumswahrscheinlichkeit. Luxationen waren seltener, aber nicht signifikant seltener (p = 0,145). Eine TEP-Lockerung als Indikation hatte nur einen geringen Unterschied in der Komplikationsrate im Vergleich zu keiner TEP-Lockerung als Indikation (62,9 % vs. 67,1 %). Dies war statistisch nicht signifikant (p = 0,660). Infektionen waren bei einer TEP-Lockerung seltener, aber ohne statistische Signifikanz (p = 0,650). Allerdings traten bei der Indikation TEP- Lockerung signifikant häufiger Luxationen auf (31,4 % vs. 11,4 %; p = 0,009, signifikant bei 1 % Irrtumswahrscheinlichkeit). Die periprothetische Fraktur wies ebenso eine geringere Komplikationsrate auf, als wenn dies nicht die Indikation zur OP darstellte (64 % vs. 66,3 %), allerdings ohne statistische Signifi-

51 3 Eigene Untersuchungen 39 kanz (p = 0,831). Des Weiteren ergaben sich bei der Aufschlüsselung nach Infektion und Luxation geringe Unterschiede ohne Signifikanz (p = 0,479; p = 0,715). Bei der primären Fraktur als Indikation kam es in 15 Fällen zu einer Komplikation. Der Unterschied zu anderen Indikationen, die nicht eine primäre Fraktur beinhalteten, war mit 15,7 % (78,9 % vs. 63,2 %) laut Chi-Quadrat-Test nicht signifikant (p = 0,185). Es kam bei den primären Frakturen nur in einem Fall zu einer Infektion. Dennoch ist der Unterschied laut Chi- Quadrat-Test nicht signifikant (p = 0,144). Allerdings waren Luxationen bei der Indikation primäre Fraktur bei einer Irrtumswahrscheinlichkeit von 10 % signifikant häufiger (31,6 % vs. 14,7 %; p = 0,078) Zusammenhänge zwischen Voroperationen und Komplikationen (stationär und poststationär zusammengefasst) Wenn Voroperationen erfolgt waren, traten häufiger Komplikationen auf (71,2 % vs. 56,1 %). Laut Chi-Quadrat-Test ist der Unterschied aber nicht signifikant (p = 0,102). Differenziert man innerhalb der 73 Voroperationen zwischen den Arten der Voroperationen, dann sind die Fallzahlen in den meisten Fällen zu gering, um statistisch belastbare Aussagen treffen zu können. Deskriptiv zeigte sich allerdings, dass bei 71,2 % der Operationen, die nach einer Voroperation stattfanden, Komplikationen auftraten. Höhere Anteile waren beim HTEP- Wechsel (80 %) und bei der Osteosynthese (87,5 %) zu verzeichnen. Auch da waren die Fallzahlen sehr gering. Nach Voroperationen traten etwa doppelt so häufig Infektionen auf (20,5 % vs. 9,8 %). Der Unterschied ist laut Chi-Quadrat-Test statistisch nicht signifikant (p = 0,138). Auch hier sind bei weiterer Aufschlüsselung die Fallzahlen zu gering, als dass man eine statistisch belastbare Aussage treffen könnte. Luxationen traten nach einer Voroperation gut doppelt so häufig auf (21,9 % vs. 9,8 %). Der Unterschied ist laut Chi-Quadrat-Test nicht signifikant (p = 0,101). Zu Luxationen kam es nach HTEPs (8), HTEP-Wechseln (5) sowie Osteosynthesen (3) Komplikationen und Lokalisation der eingesetzten modularen Endoprothese Der proximale Femurersatz erreichte mit 65,8 % den größten Anteil aller eingesetzten modularen Endoprothesen. Jedoch traten Komplikationen beim proximalen Femurersatz nicht häufiger auf als bei anderen Lokalisationen. Der geringe Unterschied ist laut Chi-Quadrat-Test nicht signifikant (p = 0,887). Wenn man sich gesondert die Infektionen ansieht, traten auch diese beim proximalen Femurersatz nicht signifikant häufiger auf als bei anderen Lokalisationen (p = 0,427). Luxationen ereigneten sich ausschließlich beim proximalen Femurersatz. Beim Femurtotalersatz kam es zu keiner Luxation, jedoch zu einer Infektion.

52 3 Eigene Untersuchungen 40 Beim distalen Femurersatz waren Komplikationen etwas häufiger als bei anderen Lokalisationen. Allerdings ist auch dieser Unterschied statistisch nicht signifikant (p = 0,469). Infektionen traten nicht signifikant häufiger auf als bei anderen Lokalisationen (p = 0,119). Die weiteren Lokalisationen sind eher Einzelfälle und bieten keine ausreichende Basis für statistisch abgesicherte Aussagen. Insgesamt unterscheiden sich die Teilgruppen der unterschiedlichen Lokalisationen bezogen auf die Komplikationen laut Chi-Quadrat-Test nicht (p = 0,735) Letzter Untersuchungsbefund Zeitpunkt der letzten Untersuchung Der letzte Untersuchungsbefund wurde anhand der Angaben in den vorliegenden Krankenakten ermittelt und bezieht sich auf unterschiedliche postoperative Zeiträume. Es wurden die ambulanten Krankenunterlagen ausgewertet und die Daten anhand des Erhebungsbogens erfasst. Angaben bezüglich einer letzten Untersuchung konnten zu 104 Implantationen (91,2 %) gefunden werden. Im Durchschnitt wurden die Patienten 729 Tage nach OP (1 Jahr, 11 Monate und 29 Tage nach OP) zum letzten Mal untersucht. Der Median lag bei 393 Tagen (1 Jahr und 28 Tage), wobei der kürzeste Zeitpunkt bei 7 Tagen nach OP lag und der längste bei 5447 Tagen nach OP (14 Jahre, 11 Monate und 2 Tage) (siehe auch Abbildung 23). Abb. 23: Zeitpunkt der letzten Untersuchung nach OP (10 Werte fehlend, N = 104)

53 3 Eigene Untersuchungen Schmerzen Zum Zeitpunkt der letzten Untersuchung waren in 33 Fällen (33 %) Schmerzen vorhanden. 15-mal wurden keine Angaben bezüglich der Schmerzen dokumentiert, sodass davon auszugehen ist, dass Schmerzen nicht im Mittelpunkt der Beschwerden gestanden haben. Ruheschmerz wurde 11-mal (11,1 %) klassifiziert, 15-mal (15,2 %) trat ein Belastungsschmerz auf. In 7 Fällen (7,1 %) wurde die Art des Schmerzes nicht näher beschrieben Beweglichkeit Bei den 75 implantierten proximalen Femurersätzen wurden zu 62 Implantationen (83 %) Angaben bezüglich der Beweglichkeit des Hüftgelenks dokumentiert. 15-mal (24,2 %) konnte die Beweglichkeit als gut, 37-mal (60 %) als mäßig und in 10 Fällen (16,1 %) als schlecht gewertet werden (siehe Abbildung 24). 16% 60% 24% gut mäßig schlecht Abb. 24: Beweglichkeit nach proximalem Femurersatz zum Zeitpunkt der letzten Untersuchung (13 Angaben fehlend, N = 62) Ein distaler Femurersatz wurde in 28 Fällen implantiert. Bei 24 Implantationen (86 %) gab es Angaben zur Beweglichkeit des Knies. In 4 Fällen (17 %) wurde sie als gut, in 16 Fällen (67 %) als mäßig und in 4 Fällen (17 %) als schlecht bezeichnet (siehe nächste Seite, Abbildung 25). Ein Femurtotalersatz wurde in 3 Fällen (2,6 %) implantiert. Bezogen auf die Hüfte wurde die Beweglichkeit in 2 Fällen als gut und in 1 Fall als mäßig beschrieben. Das Knie konnte in jeweils 1 Fall gut, mäßig und schlecht bewegt werden.